岳陽市地下水有機氯農藥濃度水平與污染特征分析

張光貴，王小毛，李照全

(1.湖南省洞庭湖生態環境監測中心，湖南岳陽 414000;2.岳陽市環境監測中心，湖南岳陽 414000)

有機氯農藥(OCPs)作為持久性有機污染物(POPs)，是世界公認的環境優先控制污染物［1］，具有毒性高、化學性質穩定、難生物降解等特點，一直以來，OCPs在環境中的賦存狀態和污染水平都是學者們的研究熱點［2］，其中又以其在土壤、地表水和表層沉積物中的研究居多［3-10］，但對OCPs在地下水環境中污染的研究相對較少。

岳陽市屬于環洞庭湖典型農業區，境內農業生產發達，素有“魚米之鄉”之稱，同時區內血吸蟲病流行，由于過去農業生產以及血防滅螺時期曾使用大量六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)、氯丹、五氯酚(PCP)、五氯酚鈉(NaPCP)等 OCPs，歷史上曾是OCPs的主要使用地區之一。20世紀80年代末期以來，OCPs對環洞庭湖區土壤、河湖沉積物、地表水、水生生物等的污染研究相繼有一些報道［11-15］，但OCPs對環洞庭湖區地下水污染的研究尚未見報道。除地表水外，地下水是岳陽市城鄉居民生活飲用水的重要來源，因此開展岳陽市地下水環境中OCPs污染相關研究具有十分重要意義。

筆者根據岳陽市地下水污染現狀調查數據，探討岳陽市地下水有機氯農藥濃度水平及其污染特征，旨在為正確評價有機氯農藥的生態風險性、保護地下水環境質量、合理開發利用地下水資源提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 研究區概況

岳陽市位于湖南省的東北部，兩面環山，自東南向西北傾斜，東南為山丘區，西北為洞庭湖平原，中部為過渡性的環湖淺丘地帶，水系發達，水資源豐富，境內有長江、汨羅江、新墻河、華容河等主要河流，除洞庭湖外，境內有大小內湖165個，全市總面積15087 km2。

根據巖性、賦存條件、物理性質及水力學特征，區內地下水類型分為松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖類巖溶水及碎屑巖類裂隙孔隙水四大類型，大氣降水是地下水的主要補給水源，湖區還接受洞庭湖和長江干流的側向補給，東南山丘區還接受庫渠稻田的滲漏補給，地表水與地下水互相交替補充，豐水時地表水補給地下水，枯水時地下水補給地表水，具有明顯的季節變化。

岳陽市地處洞庭湖區，農業相當發達。2008年農、林、牧、漁業實現總產值217.05億元，糧食、生豬和水產品為農業三大主導產品。

岳陽市屬血吸蟲病流行疫區。截至2010年底，全市仍有釘螺面積6.90萬hm2，約占湖南全省的40%、全國的近20%。

1.2 基礎數據與研究方法

為全面了解全市地下水環境總體狀況，掌握地下水污染水平，分析地下水污染原因，預測地下水污染變化趨勢，2008年10—11月，岳陽市開展了全市地下水污染現狀調查工作，其中對全市18個調查點位地下水有機氯農藥進行了采樣分析，采樣點基本情況與點位分布分別見表1、圖1。

此次調查，采用氣相色譜法對地下水中有機氯農藥含量進行了分析測定，HCHs、DDTs、七氯、六氯苯(HCB)和PCP的質量濃度檢出限分別為0.004 μg/L、0.01 μg/L、0.01 μg/L、0.002 μg/L 和 0.02 μg/L。

表1 采樣點基本情況

圖1 采樣點位分布

筆者在歸納整理岳陽市地下水污染現狀調查數據的基礎上，對岳陽市地下水有機氯農藥濃度水平與污染特征進行了分析。

2 結果與討論

2.1 有機氯農藥濃度水平

岳陽市地下水OCPs檢出情況見表2。

表2 岳陽市地下水OCPs質量濃度檢出情況μg/L

從表2可以看出，在檢測的HCHs、DDTs、七氯、HCB和PCP等5種有機氯農藥中，共檢出HCHs和DDTs等2種，其檢出率分別為72.2%和22.2%，其最大質量濃度檢出值分別為0.080 9 μg/L和0.159 0 μg/L，均未超過GB 5749—2006《生活飲用水衛生標準》限值(ρ=5 μg/L 和 ρ=1 μg/L);地下水 OCPs的總檢出率為72.2%，質量濃度平均值為0.0352μg/L，其中 ρ(HCHs)為 0.0232 μg/L，占 65.9%。

岳陽市地下水OCPs污染主要來自HCHs和DDTs。研究表明，我國環境中殘留的七氯更多地源于氯丹的施用［16］，商品氯丹中通常含有七氯(質量分數約10%)，HCB在我國的主要用途之一是作為PCP和NaPCP的工業生產前體，在使用 PCP和NaPCP的過程中會向水環境中釋放 HCB［17］，盡管研究區曾使用了大量氯丹、PCP和NaPCP，但本次調查地下水中未檢出七氯、HCB和PCP。

2.2 有機氯農藥的污染特征

2.2.1 不同用地類型測點地下水OCPs檢出情況對比

不同用地類型測點地下水OCPs檢出情況見表3。

從表3可以看出，HCHs在林地、旱地、水田和城區測點地下水中均有檢出，其中水田和城區測點地下水中HCHs的檢出率為100%，DDTs只在水田和城區測點檢出，地下水OCPs污染程度表現為水田、城區污染水平大于旱地大于林地，與太湖流域某農業區呈現出基本相同的分布規律［18］。

表3 不同用地類型測點地下水OCPs檢出率比較

2.2.2 不同地形測點地下水OCPs檢出情況對比

不同地形測點地下水OCPs檢出情況見表4。

表4 不同地形測點地下水OCPs檢出率比較

從表4可以看出，HCHs在低丘、崗地和平原測點地下水中均有檢出，其中崗地測點地下水中HCHs的檢出率最高，達85.7%，DDTs只在崗地和平原測點地下水中有檢出，不同地形測點地下水OCPs污染程度表現為崗地污染水平大于平原大于低丘。

2.2.3 不同類型地下水OCPs檢出情況對比

不同類型地下水OCPs質量濃度檢出情況見表5。

表5 不同類型地下水OCPs檢出情況比較

從表5可以看出，HCHs和DDTs在潛水和承壓水中均有檢出，潛水中HCHs和DDTs的檢出點平均值均大于承壓水，HCHs和DDTs的質量濃度最大值均出現在潛水測點，不同類型地下水OCPs污染程度表現為潛水污染水平大于承壓水。

2.2.4 污染特征成因分析

岳陽市地下水 OCPs污染特征形成原因主要有:

a.不同土地利用方式下OCPs的使用量不同。一般情況下，水稻田中HCHs和DDTs等OCPs的施用量最大，旱地次之，林地最小，城市區域地下水除受農用OCPs影響外，還受到工業用OCPs的污染。

b.土壤含水量不同。水稻田中土壤含水量高，表面多被水分子包圍，吸附位較少，因此土壤截留OCPs較少，致使地下水中OCPs的檢出率較高，而在旱地和林地中土壤含水量較少，吸附位較多，阻礙OCPs向下遷移，導致這些地段地下水中OCPs濃度相對較低［18］。

c.土地開發利用強度不同。受地形、交通、氣候和人口分布等條件的影響，岳陽市土地開發利用強度以崗地和平原較大，這些區域工農業生產發達，單位面積OCPs施用量大，而丘陵、山區土地開發利用強度較小，單位面積OCPs施用量小。

d.地下水埋深不同。潛水或淺層地下水埋深較淺，更易受人類活動的影響［19］，承壓水埋深較深，OCPs進入其中的可能性相對較小，致使潛水污染程度相對較重。

2.3 不同地區地下水中有機氯農藥濃度對比

關于地下水環境中OCPs的研究較少，本文只能做一下粗略對比。從表6可以看出，岳陽市地下水中HCHs和DDTs的濃度均低于太湖流域，與杭州市處在同一數量級，但均明顯高于珠三角地區。岳陽市屬典型的農業區，地下水中OCPs濃度相對較高主要與過去大量施用OCPs有關，地下水中DDTs殘留還可能與其替代品三氯殺螨醇的使用有關［20］。

表6 不同地區地下水有機氯農藥質量濃度對比ng/L

3 結論

a.岳陽市地下水已受到HCHs和 DDTs的污染，但污染程度較輕，HCHs和DDTs的最大檢出濃度均明顯低于GB 5749—2006《生活飲用水衛生標準》限值。

b.岳陽市地下水OCPs呈現水田、城區大于旱地大于林地、崗地大于平原大于低丘、潛水大于承壓水的污染特征，這主要與周邊土地利用方式、土壤含水量、區域土地開發利用強度和地下水埋深有關。

c.岳陽市地下水中HCHs和DDTs的濃度均低于太湖流域，但明顯高于珠三角地區，與杭州市相當，地下水中OCPs濃度相對較高主要與過去大量施用OCPs有關。

d.盡管岳陽市地下水環境中OCPs污染程度較輕，但考慮到OCPs的難降解性和毒性在生物體內的逐步累積放大性，須對今后OCPs的污染趨勢加以重視，加強地下水環境質量監測。

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